閆東梅 韓 笑 劉起會 李 鵬 朱 迅 (吉林大學白求恩醫學院,長春130021)
高級免疫學實驗技術在碩士研究生選修課中占有重要地位,選修率達到80%以上。盡管如此,仍有很大部分學生并不明確選修免疫學實驗課的意義及重要性,在學習過程中找不到感覺。此外,由于在本科生階段免疫學課程大多安排為大學二年級,距研究生課程已3年有余,學生對于免疫學內容的掌握也是參差不齊[1],能夠敘述出免疫器官、免疫細胞以及大致的免疫應答過程的人數還不到50%,其他學生對免疫學的了解更有限,即使選修了免疫學這門課程,也缺乏學習的主動性,這使得課程效果往往并不理想。因此,根據研究生對免疫學技術的了解程度制定相應的講授計劃,選擇適當的教學方法,同時充分激發學生對免疫學實驗課的興趣,循序漸進,最終使研究生能夠游刃有余地運用免疫學理論及技術到各自的科研活動中去,是高級免疫學實驗技術課程應達到的基本要求。
該門課程總學時40學時,授課時間為1周。實驗內容涵蓋了抗原抗體反應以及免疫功能檢測,包括酶聯免疫吸附試驗(ELISA)、淋巴細胞轉化試驗、雙向免疫擴散、補體依賴細胞毒實驗以及巨噬細胞吞噬功能測定等,這些實驗內容在免疫學科的應用中較為廣泛,因此具有一定的代表性。考核方式為利用所學的實驗技術進行與本專業相關的實驗設計。
2.1激發研究生學習免疫學技術的興趣 在現代生命科學研究中,以免疫學理論為基礎的檢測技術在研究論文中常見,如對某種蛋白進行定性、定量、定位分析可以使用免疫印跡(Western blot)、ELISA、免疫組織化學染色技術等,檢測細胞可以采用流式細胞術和免疫熒光等技術,而它們的基本原理都是利用免疫學中的抗原抗體反應。因此,讓學生了解免疫學技術的重要性并激發學生的科研興趣是本門課程的首要任務。
在第一節課時,可以給學生展示幾篇高水平的學術文章,列舉文章中相關免疫學實驗技術的運用對獲得突破性研究成果的重要意義,讓學生了解高級免疫學實驗技術應用的廣泛性和重要性。與此同時,融入免疫學前沿進展以及免疫科學家所獲得的成就來激發學生的學習興趣,并初步了解科研的過程。
2.2以科研實際為切入點,穿插理論教學 對研究生的培養一方面要注重知識面的擴展,另一方面要訓練學生們的科研能力,以使他們更好地完成科研工作,這就要求在教學中使理論與應用的有機結合。那么怎樣才能把免疫學的理論與免疫學技術很好的結合并使學生運用自如呢?

圖1 根據生命中心法則衍生物質檢測的兩大層次Fig.1 Two detection level derived from central dogma
首先,融入生命科學的基本理論:生命科學的研究離不開生命的中心法則,那么可以通過對該法則的講解,將學生引領到科學研究中。如圖1公式所示,任何一種蛋白物質都要經歷從DNA到RNA再到蛋白這樣的過程,而這一過程包括兩個層次,其一是基因水平,其二是蛋白水平。如果要對某種物質進行定量或定性檢測,即可以在基因水平利用分子生物學技術如聚合酶鏈式反應(PCR)檢測,也可以在蛋白水平利用免疫學技術檢測。通過這樣的講解學生們就會明白生命科學的科研工作離不開免疫學和分子生物學這兩門學科,并了解這兩門學科的內在關聯以及對于科研的重要性,初步掌握科研思路。
其次,強調實驗技術的基本原理:免疫學檢測技術中如ELISA、免疫組化、免疫印跡等實驗用到免疫標記技術,其中涉及到抗體的選擇和應用,那么掌握多克隆抗體/單克隆抗體、一級抗體/二級抗體這兩對概念對于運用免疫學檢測技術是至關重要的。所以在實驗課教學過程中要不斷地強化這兩對概念,讓學生們掌握它們的區別,學會在以后的科研中根據不同實驗目的選用更適合的抗體。
最后,鞏固相關學科的基礎知識:目前的科學研究基本以多學科交叉方式進行,這就要求研究者要有豐富的知識儲備。而免疫學實驗中所涉及到的其他學科內容,包括細胞增殖、信號轉導通路、蛋白質特征、基因合成等,在實驗教學過程中可以通過影像、圖片等方式,將相關內容結合起來,以鞏固研究生的科研基礎知識。因此,在實驗教學實施階段,利用任何可以復習交叉學科知識點的機會,注重研究生的基礎知識積累,加強應用,使他們更快的適應科研需求,大膽創新發展。
2.3將能力培養融入到教學過程中 首先,訓練學生的分析能力:高級免疫學實驗技術授課的目的是通過幾個實驗的講解和實際操作,初步培養研究生的科研能力。那么怎樣才能訓練他們在科研工作中分析問題、解決問題的能力呢?
課堂討論的方式可以實現這一目標,實驗中會設置陰性對照和空白對照,那么在樣品孵育過程中,可以與學生一起討論設置對照的重要性,如果出現了假陽性反應,如何分析其原因。在觀察結果時,由于學生先前已經對可能出現的問題做出了假設,因此他們就會分析自己的實驗結果,找出原因所在。這樣的教學方法使學生對實驗的原理、操作以及影響因素透徹理解,在以后的科研中完全可以獨立進行此方面的實驗。綜上所述,課堂討論這個環節是非常必要的,一方面可以鍛煉學生分析問題和解決問題的能力;另一方面也可以潛移默化地培養研究生從事科研工作的信心,讓他們了解實驗中的失敗是正常的,但要通過分析然后尋找到解決的辦法。
其次,擴展學生的學術視野:在學生們掌握了免疫學實驗技術這個工具的基礎上,用簡潔的語言來講解免疫學比較專業的內容,使學生初步地理解免疫學的理論知識,例如免疫細胞種類與功能、細胞因子以及抗體的檢測等,以使選修高級免疫學實驗技術這門課程的學生在今后不同方向的科研工作中可以從免疫學的角度對研究的內容進行思考,從而在一定程度上擴寬了學生們的科研思路,為他們在自己專業選題時提供方向。
最后,培養學生的科研素養:高級免疫學實驗技術的一項考核內容為實驗設計,其目的在于培養學生的科研思維、提高學生的自主學習能力。實驗設計的要求是結合所學知識進行與本專業相關的課題設計。在本課程的開始安排實驗設計任務,通過講解一篇典型課題申請書所包含的研究背景、研究目的、研究內容和方法、預期結果以及創新性等方面,讓學生初步了解什么是實驗設計。然后學生們通過查閱文獻從而發現問題,并帶著問題學習免疫學實驗技術,這種由被動學習變為主動學習的方式不僅提高了研究生學習的自主性,而且也激發了他們的創新意識。最后通過撰寫實驗設計從而使學生系統歸納及總結知識的能力也得到了鍛煉。
總之,通過上述教學方法,在短短一周的時間內,獲得了良好的教學效果;一方面使學生們明確學習高級免疫學實驗技術的意義;另一方面,使學生較好地掌握了免疫學實驗技術的原理和方法,對于科研過程也有了一定的了解,知道如何選用更科學的方法進行實驗。
當前研究生的教學更注重科研能力的培養、創新思維模式的訓練[2,3]。免疫學作為基礎研究與臨床研究的橋梁,在科學研究中具有重要的地位。通過對免疫學實驗技術教學方法的創新和改進,使研究生在學習這門課程中,能夠更熟練地掌握實驗方法,更快速地提高科研能力。
1 孫 玲,施 明,石琳熙et al.碩士研究生《醫學免疫學》課堂教學探索[J]. 醫學教育探索,2010;9(4):496-498.
2 翁慶萍.研究生培養中值得重視的兩個問題[J].中國高等教育,2003;19(2):70-72.
3 張昌菊.跨學科研究生培養模式的思考與實踐[J].中國高等醫學教育,2007;(10):4-5,8.